让学生在动手实验中爱上科学
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摘 要：如何设计实验是科学探究中的“重头戏”。无论是实验前方案的设计、材料的准备，还是实验过程中变量的控制、方法的调控，抑或是实验后结论的总结、方案的改进和观点的反馈，都需要教师高度的警觉、敏感和耐心。放权中有严谨、合作中求统一、探究中重应用，以此让学生爱科学、学科学、用科学。
关键词：科学实验；严谨；统一；应用
毋庸置疑，如何设计实验是科学探究中的“重头戏”。实验的成败就在于实验前实验材料的准备、实验方案的设计、实验步骤的安排，包括提出问题、制订计划、动手操作、解释表达等，都是大的问题。通过实践，我们认为，放权中求严谨、合作中求统一、探究中求精心，以此让学生爱科学、学科学、用科学。
一、放权中求严谨
时下，有着“以生为本”和“以学为中心”理念的渗透，小学科学课堂中尊重学生成为课堂常态和教学中应有的风景。于是，教师充分放权：课堂话语权、实验设计权、动手操作权、实验改进权等都统统给了学生，课堂或学习历程中呈现出一派百花齐放的喜人局面。
比如，《热是怎样传递的》的教学中，教师在什么材料都不提供的前提下充分放权让孩子们自主设计实验，有的用“凡士林”代替课文中的蜡环做实验，因为凡士林熔点比较低；有的直接把铁丝放在开水杯中，用手触摸热传递的感觉；有的用蜡烛油沾上火柴棒，看“谁”先掉下来做实验……
正是在这样的自主放权中，学生经历了探究、体验、喜悦、失败、蹙眉等一系列过程，充分暴露出孩子们的真实学情，其中包括孩子们思维的单一性、局限性和幼稚的一面。而这恰恰是教师介入和进行正确指导的有利时机。十几年前，特级教师李镇西就对自己的教学产生遗憾：“生怕自己的思想侵犯了学生的思想，因而情不自禁地尊重有余而引领不足。”[1]的确，并非所有的放权都可以达到高效之目的。就《热是怎样传递的》的教学而言，放权的同时应该引领：一定要注意安全，寻找实验材料时一定要合适，并思考为什么要用这种材料代替那种材料的理由，任何疏忽或设计上有疏漏之处，都可能促使实验上的种种“遗憾”。
二、合作中求统一
当下，发展学生核心素养背景下，小学科学课堂出现了一种可喜的“转身”——少了一些教师高高在上的演示实验，而多了一些孩子们亲力亲为的合作分組实验。但是，如果合作出现随意、无序、混乱等负效应，真正意义上的“携手”也就成为一句“空话”。为了避免失败合作，如何“拨”怎样“疏”显得不可或缺。于是，异中求同，合作中求统一，成为科学实验中必须坚守的底线之一。
如在《铁生锈了》的实验中，分小组让孩子们进行“空盘子、水盘子和菜油盘子”中“铁生锈快慢”的对比实验。在此过程中，一定要引领孩子们注意，哪个是变量？哪个是不变量？否则，如果随意变换条件，实验就失去了意义。如果对比效果不明显，可以让孩子们重复做实验。
从小学三年级开始，科学课中的实验就一直强调区分“变量和不变量”的重要性，而这恰恰是小组合作实验中最重要的一环。六年级《铁生锈了》的实验中再次强调这一点并不过时。同时，要求孩子们重复做实验不仅仅是本课实验中的应有之义，也是所有科学活动中应该倡导的好习惯。的确，科学实验的设计、实验、记录、分析，不是一次就能完成的，某个小环节或某次疏漏可能会影响“大局”，因而需要重复实验才能窥得真相、奥秘和神奇。
三、探究中求精细
“在这个开放的社会，将眼光聚焦于四面墙壁内的课堂去追求学校的变革显然是不够的。”[2]小学科学实验亦然。仅仅拘囿于教师的演示实验中是不够的，仅仅沉浸在教材中的理论框架中也是不够的。好的科学学习应该引领孩子们走出教室进行更广层面上的探究和现实印证，与科学的本质对话，在具体应用中醍醐灌顶。
以《滑轮和滑轮组》的学习为例，可以让孩子们自己找材料进行“一个女同学把大个子男同学拉过来的实验”：找一根绳子，尽可能地在两根木棒之间多缠绕几圈（圈数愈多，意味着“滑轮组愈多”），让力气大和力气小的互相比赛“拔河”，可以发现，处在绳子另一端的女同学轻易地战胜了男同学。
这样的实验中，实验材料如何找、人员怎么确定，可能会发生什么，预想中的困难是什么，如何看待“变量”等都需要提前规划，需要深耕细作式的谈论、思考、反思和改进。为此，教师应引领孩子们把握几个原则：实验材料多但并非任意选择，而是紧扣科学核心知识点；实验人员自由组合但并非任意调整，而是符合科学原理；实验过程最优化但并非随意增减，而是以有效问题重构实验路径。
总之，无论是实验前方案的设计、材料的准备，还是实验过程中变量的控制、方法的调控，抑或是实验后结论的总结、方案的改进和观点的反馈，都需要教师高度的警觉、敏感和耐心。教师应该是学生实验材料的引领者——引领学生就地取材找到最合适的材料；教师应该是学生实验过程的调控者——随时进行恰到好处的“拨之”和“疏之”；教师还应当是学生实验反馈的评价者——引领学生以评促改向着科学实验的深处挺进。但愿，教师引领孩子们在动手实验的“百花园”中，收获不一样的惊喜和沉甸甸的科学素养。
参考文献：
[1]李镇西.得失寸心知[J].教师月刊，2015（4）：38.
[2]陈俊一，程晓云.窦桂梅：站在课堂上的校长[J].教师月刊，2015（2）：27.
注：本文系2018年度甘肃省“十三五”教育科学规划一般自筹课题《动手实验——让学生爱上科学》研究成果，课题立项号：GS[2018]GHB0828。
编辑 鲁翠红
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